Rôle du gène de floraison VvFT dans la mise en place de la floraison chez la vigne : mise en évidence des mécanismes d'extinction génique chez la vigne et de leurs réponses face aux stress abiotiques

In grapevine, gibberellins activate latent bud and stimulate the formation of tendrils but in contrast to Arabidopsis, they appear to inhibit the formation of inflorescences. Moreover, as the flowering of the grapevine is not sensitive ta photoperiod, one might wonder whether the ortholog of the FTgene (VvFT) still has an integrative raie in leaves and it activates the expression of the ortholog ofLFY gene (VFL). ln the first part of my thesis, we conducted a molecular analysis with original material: a rootstock 41 B transformed with a construct containing the VvFT gene under the control of the 35S promoter and a derivative of the plant Pinot Meunier, carrying a mutation in the GA-INSENSITIVE gene (GAl). Our study shows that gibberellins and 1 or the gene VvFT activate genes in flowering as a VFL, but with very different responses between the tendril, latent buds and inflorescences.ln the second part of my thesis, we are interested in silencing. We produced transgenic plants of the PN40024 which line containing either the gene encoding GFP, a stem-loop structure GF-FG, orbath. The embryogenic callus transgenic GFP and GFP + GF-FG fluoresce. We observed acomplete disappearance of fluorescence in PN40024 GFP + GF-FG, from the first leaves appear and in the whole plant Molecular analysis revealed small RNAs of 21 nt and 24nt produced from the stem-loop structure GF-FG. Small secondary 21 nt RNAs produced from the sequence of the GFP were also detected.Chez la vigne, les gibbérellines activent le débourrement des bourgeons latents et stimulent la formation de vrilles mais contrairement à Arabidopsis, celles-ci semblent inhiber la formation d'inflorescences. Par ailleurs, comme la floraison de la vigne n'est pas sensible à la photopériode,on peut se demander si l'orthologue du gène FT (VvFT) a tout de même un rôle intégrateur au niveau des feuilles et s'il active l'expression de l'orthologue du gène LFY (VFL). Dans la première partie de ma thèse, nous avons conduit une analyse moléculaire avec un matériel original : un porte-greffe 41 B transformé avec une construction contenant le gène VvFT sous contrôle du promoteur 35S et une plante dérivée du Pinot Meunier, portant une mutation dans le gène GA-INSENSITIVE (GAl). Notre étude montre que les gibbérellines ou/et le gène VvFT activent les gènes de floraison comme VFL. mais avec des réponses très différentes entre la vrille, les bourgeons latents et les inflorescences.Dans la seconde partie de ma thèse, nous nous sommes intéressés au silencing. Nous avons produit des plantes transgéniques de la lignée PN40024 contenant soit le gène codant la GFP, soit une construction tige-boucle GF-FG, soit les deux. Les cals embryogènes transgéniques GFP et GFP+GF-FG sont fluorescents. Par contre, nous avons observé une disparition totale de la fluorescence chez ces PN40024 GFP+GF-FG, dès l'apparition des premières feuilles et chez la plante entière. L'étude moléculaire a mis en évidence des petits ARNs de 21 nt et 24nt produits à partir de la construction tige-boucle GF-FG. Des petits ARNs secondaires de 21 nt produit à partir de la séquence de la GFP ont été également été détectés

Rôle VvFT flowering gene in the establishment of flowering in grapes : demonstration of gene silencing mechanisms in grapevine and their response ta abiotic stress

Chez la vigne, les gibbérellines activent le débourrement des bourgeons latents et stimulent la formation de vrilles mais contrairement à Arabidopsis, celles-ci semblent inhiber la formation d'inflorescences. Par ailleurs, comme la floraison de la vigne n'est pas sensible à la photopériode,on peut se demander si l'orthologue du gène FT (VvFT) a tout de même un rôle intégrateur au niveau des feuilles et s'il active l'expression de l'orthologue du gène LFY (VFL). Dans la première partie de ma thèse, nous avons conduit une analyse moléculaire avec un matériel original : un porte-greffe 41 B transformé avec une construction contenant le gène VvFT sous contrôle du promoteur 35S et une plante dérivée du Pinot Meunier, portant une mutation dans le gène GA-INSENSITIVE (GAl). Notre étude montre que les gibbérellines ou/et le gène VvFT activent les gènes de floraison comme VFL. mais avec des réponses très différentes entre la vrille, les bourgeons latents et les inflorescences.Dans la seconde partie de ma thèse, nous nous sommes intéressés au silencing. Nous avons produit des plantes transgéniques de la lignée PN40024 contenant soit le gène codant la GFP, soit une construction tige-boucle GF-FG, soit les deux. Les cals embryogènes transgéniques GFP et GFP+GF-FG sont fluorescents. Par contre, nous avons observé une disparition totale de la fluorescence chez ces PN40024 GFP+GF-FG, dès l'apparition des premières feuilles et chez la plante entière. L'étude moléculaire a mis en évidence des petits ARNs de 21 nt et 24nt produits à partir de la construction tige-boucle GF-FG. Des petits ARNs secondaires de 21 nt produit à partir de la séquence de la GFP ont été également été détectés.In grapevine, gibberellins activate latent bud and stimulate the formation of tendrils but in contrast to Arabidopsis, they appear to inhibit the formation of inflorescences. Moreover, as the flowering of the grapevine is not sensitive ta photoperiod, one might wonder whether the ortholog of the FTgene (VvFT) still has an integrative raie in leaves and it activates the expression of the ortholog ofLFY gene (VFL). ln the first part of my thesis, we conducted a molecular analysis with original material: a rootstock 41 B transformed with a construct containing the VvFT gene under the control of the 35S promoter and a derivative of the plant Pinot Meunier, carrying a mutation in the GA-INSENSITIVE gene (GAl). Our study shows that gibberellins and 1 or the gene VvFT activate genes in flowering as a VFL, but with very different responses between the tendril, latent buds and inflorescences.ln the second part of my thesis, we are interested in silencing. We produced transgenic plants of the PN40024 which line containing either the gene encoding GFP, a stem-loop structure GF-FG, orbath. The embryogenic callus transgenic GFP and GFP + GF-FG fluoresce. We observed acomplete disappearance of fluorescence in PN40024 GFP + GF-FG, from the first leaves appear and in the whole plant Molecular analysis revealed small RNAs of 21 nt and 24nt produced from the stem-loop structure GF-FG. Small secondary 21 nt RNAs produced from the sequence of the GFP were also detected

Rôle VvFT flowering gene in the establishment of flowering in grapes : demonstration of gene silencing mechanisms in grapevine and their response ta abiotic stress

Chez la vigne, les gibbérellines activent le débourrement des bourgeons latents et stimulent la formation de vrilles mais contrairement à Arabidopsis, celles-ci semblent inhiber la formation d'inflorescences. Par ailleurs, comme la floraison de la vigne n'est pas sensible à la photopériode,on peut se demander si l'orthologue du gène FT (VvFT) a tout de même un rôle intégrateur au niveau des feuilles et s'il active l'expression de l'orthologue du gène LFY (VFL). Dans la première partie de ma thèse, nous avons conduit une analyse moléculaire avec un matériel original : un porte-greffe 41 B transformé avec une construction contenant le gène VvFT sous contrôle du promoteur 35S et une plante dérivée du Pinot Meunier, portant une mutation dans le gène GA-INSENSITIVE (GAl). Notre étude montre que les gibbérellines ou/et le gène VvFT activent les gènes de floraison comme VFL. mais avec des réponses très différentes entre la vrille, les bourgeons latents et les inflorescences.Dans la seconde partie de ma thèse, nous nous sommes intéressés au silencing. Nous avons produit des plantes transgéniques de la lignée PN40024 contenant soit le gène codant la GFP, soit une construction tige-boucle GF-FG, soit les deux. Les cals embryogènes transgéniques GFP et GFP+GF-FG sont fluorescents. Par contre, nous avons observé une disparition totale de la fluorescence chez ces PN40024 GFP+GF-FG, dès l'apparition des premières feuilles et chez la plante entière. L'étude moléculaire a mis en évidence des petits ARNs de 21 nt et 24nt produits à partir de la construction tige-boucle GF-FG. Des petits ARNs secondaires de 21 nt produit à partir de la séquence de la GFP ont été également été détectés.In grapevine, gibberellins activate latent bud and stimulate the formation of tendrils but in contrast to Arabidopsis, they appear to inhibit the formation of inflorescences. Moreover, as the flowering of the grapevine is not sensitive ta photoperiod, one might wonder whether the ortholog of the FTgene (VvFT) still has an integrative raie in leaves and it activates the expression of the ortholog ofLFY gene (VFL). ln the first part of my thesis, we conducted a molecular analysis with original material: a rootstock 41 B transformed with a construct containing the VvFT gene under the control of the 35S promoter and a derivative of the plant Pinot Meunier, carrying a mutation in the GA-INSENSITIVE gene (GAl). Our study shows that gibberellins and 1 or the gene VvFT activate genes in flowering as a VFL, but with very different responses between the tendril, latent buds and inflorescences.ln the second part of my thesis, we are interested in silencing. We produced transgenic plants of the PN40024 which line containing either the gene encoding GFP, a stem-loop structure GF-FG, orbath. The embryogenic callus transgenic GFP and GFP + GF-FG fluoresce. We observed acomplete disappearance of fluorescence in PN40024 GFP + GF-FG, from the first leaves appear and in the whole plant Molecular analysis revealed small RNAs of 21 nt and 24nt produced from the stem-loop structure GF-FG. Small secondary 21 nt RNAs produced from the sequence of the GFP were also detected

RNA silencing is resistant to low-temperature in grapevine.

RNA silencing is a natural defence mechanism against viruses in plants, and transgenes expressing viral RNA-derived sequences were previously shown to confer silencing-based enhanced resistance against the cognate virus in several species. However, RNA silencing was shown to dysfunction at low temperatures in several species, questioning the relevance of this strategy in perennial plants such as grapevines, which are often exposed to low temperatures during the winter season. Here, we show that inverted-repeat (IR) constructs trigger a highly efficient silencing reaction in all somatic tissues in grapevines. Similarly to other plant species, IR-derived siRNAs trigger production of secondary transitive siRNAs. However, and in sharp contrast to other species tested to date where RNA silencing is hindered at low temperature, this process remained active in grapevine cultivated at 4°C. Consistently, siRNA levels remained steady in grapevines cultivated between 26°C and 4°C, whereas they are severely decreased in Arabidopsis grown at 15°C and almost undetectable at 4°C. Altogether, these results demonstrate that RNA silencing operates in grapevine in a conserved manner but is resistant to far lower temperatures than ever described in other species

Efficient RNA silencing triggered by inverted-repeat constructs in grapevines.

<p>(<b>A</b>) Northern analysis of ‘GF’ siRNA (@<a href="mailto:GF" target="_blank">GF</a>) and miRNA (@<a href="mailto:159" target="_blank">159</a>) accumulation in transgenic grapevines (PN40024 accession) expressing an inverted-repeat (IR) construct and in a GF-FG/N. Benthamiana line as control. (<b>B</b>) Northern analysis of ‘GF’ siRNA, ‘P’ secondary siRNA (<a href="mailto:@P" target="_blank">@P</a>) and miRNA (<a href="mailto:@159" target="_blank">@159</a>) accumulation in transgenic grapevines (PN40024 accession) expressing GFP either alone (GFP) or together with the GFFG IR construct.</p

siRNA levels are not altered in low-temperature grown grapevines.

<p>Northern analysis of ‘GF’ siRNA (<a href="mailto:@GF" target="_blank">@GF</a>), ‘P’ secondary siRNA (<a href="mailto:@P" target="_blank">@P</a>) and miRNA (<a href="mailto:@159" target="_blank">@159</a>) accumulation in GFFG+GFP transgenic grapevines (<b>A</b>) or GFFG/GFP Arabidopsis (<b>B</b>) grown at various temperatures.</p